USB测试眼图测试产品介绍
(3)真正意义的眼图是一时钟为基准进行叠加的:眼图测量的根本目的是判断该数据信号相对于其时钟信号(可能是专门的时钟通道也可能是内嵌的时钟信息)的建立/保持时间窗口、采样时的信号幅度等参数满足标志要求,所以眼图测量一定要以其参考时钟为基准进行信号叠加才有意义。有时用数据信号自身的边沿触发进行自然叠加也能形成类似眼图的形状,但这不是真正意义上的眼图。
(4)低速信号眼图:很多速率不大太高总线也可以做眼图测量,但由于数据比特较宽,上升时间相对于数据比特宽度占的比例很小,所以一些低速数字信号的眼图可能比较方正或者比较规整,看起来不太像眼睛,但从物理含义上说这仍然是一种眼图。 克劳德高速数字信号测试实验室眼图是在示波器的横轴上把一串串比特周期叠加,形成眼样波形。USB测试眼图测试产品介绍
对于眼图的概念,有以下几点比较重要:眼图是波形的叠加:眼图的测量方法不是对单一波形或特定比特位置的波形参数进行测量,而是把尽可能多的波形或比特叠加在一起,这样可以看到信号的统计分布情况。只有差的信号都满足我们对于信号的基本要求,才说明信号质量是可以接受的。波形需要以时钟为基准进行叠加:眼图是对多个波形或bit的叠加,但这个叠加不是任意的,通常要以时钟为基准。对于很多并行总线来说,由于大部分都有专门的时钟传输通道,所以通常会以时钟通道为触发,对数据信号的波形进行叠加形成眼图,一般的示波器都具备这个功能。而对于很多高速的串行总线信号来说,由于时钟信息嵌入在数据流里,所以需要测量设备有相应的时钟恢复功能(可能是硬件的也可能是软件的),能够先从数据流里提取出时钟,然后以这个时钟为基准对数据比特进行叠加才能形成眼图。因此,很多高速串行数字信号的眼图测试通常需要该示波器或测量设备有相应的时钟恢复功能。下图是个对串行数据流进行软件时钟恢复的例子。 USB测试眼图测试产品介绍眼图测试软件,眼图测量。
数字信号抖动的成因
抖动反映的是数字信号偏离其理想位置的时间偏差。高频数字信号的比特周期都非常短,很小的抖动都会造成信号采样位置电平的变化,所以高频数字信号对于抖动都有严格要求。高速的串行数字信号对抖动的要求更加严格,同时由于其传输路径比较复杂,中间可能会受到各种因素的影响,所以其总体抖动也可能是由不同的抖动分量组成的,而且不同分量对于系统性能的影响也不一样。因此,很多更高速率的串行信号测试在中,出来知道抖动的均方根植或者峰峰值以外,还会要求对抖动的各个成分进行分解和分析。
眼图测试眼图测试,也是常规的测试方法。针对有相关规范要求的接口,如USB、SATA、HDMI、10/100BASE-T、光接口等。该系列标准接口信号的眼图测试,主要通过具有MASK的示波器(含通用示波器、采样示波器、信号分析仪)。这类示波器内部具有的时钟提取功能,能够显示眼图,对于没有MASK的示波器,可以使用外接时钟进行触发。不同的眼图可以反映不同的信号质量:眼图的张开度与抖动和BER相关联;眼图张开越大,表明对噪声和抖动的容许误差越大;眼图张开越大,表明接收器判断灵敏度越好;眼顶、眼底和转换区域宽表明接收器判断灵敏度降低常见需要做眼图测试的产品:内置主机适配器、相机、键盘鼠标、网络装置、打印机、磁盘驱动器、音响、台式计算机、媒体卡阅读机、笔记本电脑、可移动媒体、电话、蓝牙、电子游戏装置、鼠标、OTG装置、扫描仪、CD/DVD、硬盘机、移动电话、PDA、扬声器、电缆接驳器、插座、调制解调器、存储装置,I/O适配器、显示器、电源保护等眼睛张开度与误码率的关系。
(5)眼图测量中需要叠加的波形或比特的数量:在眼图测量中,叠加的波形或比特的数量不一样,可能得到的眼图结果会有细微的差异。由于随机噪声和随机抖动的存在,叠加波形或比特数量越多,眼的张开程度就会越小,就越能测到是恶劣的情况,但相应的测试时间也会变成。为了在测量结果的可靠性以及测量时间上做一个折中,有些标准会规定眼图测量需要叠加的波形或比特数量,比如需要叠加1000个波形或者叠加1Mbit。
(6)眼图位置的选择:当数字信号进行波形或者比特叠加后,形成的不只是一个眼图,而是一个个连续的眼图。如果叠加的波形或者比特数量足够,这些眼图都是很相似的,因此可以对其中任何一个眼图进行测量。 眼图测试系统基础知识?USB测试眼图测试产品介绍
眼图是什么?通过示波器如何测量眼图?USB测试眼图测试产品介绍
传统眼图测量方法的原理传统方法的个缺点就是效率太低。对于现在的高速信号如PCI-ExpressGen2,PCI-SIG要求测量1百万个UI的眼图,用传统方法就需要触发1百万次,这可能需要几个小时才能测量完。第二个缺点是,由于每次触发只能叠加一个UI,形成1百万个UI的眼图就需要触发1百万次,这样不断触发的过程中必然将示波器本身的触发抖动也引入到了眼图上。对于2.5GBbps以上的高速信号,这种触发抖动是不可忽略的。如何同步触发,也就是说如何使每个UI的数据相对于触发点排列?也有两种方法,一种方法是在被测电路板上找到和串行数据同步的时钟,将此时钟引到示波器作为触发源,时钟的边沿作为触发的条件。另外一种方法是将被测的串行信号同时输入到示波器的输入通道和硬件时钟恢复电路(CDR)通道,硬件CDR恢复出串行数据里内嵌的时钟作为触发源。这种同步方法引入了CDR抖动,这是传统方法的第三个缺点。USB测试眼图测试产品介绍
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